Moldex3D R11, 동시사출성형으로 해석영역을 확장하다

코인젝션 공법에 있어서 가장 중요한 문제는 1차 사출(스킨)층과 2차 사출(코어)층 재료간의 불분명한 인터페이스에 기인한다. 코어층이 캐비티 내에 들어간 이후에, 동시에 두가지 재료가 흘러들어가게 된다. 따라서 스킨층과 코어층의 분포는 캐비티 디자인 뿐만 아니라 각 재질들의 흐름 특성에 따라서도 좌우되게 된다. 이러한 독특한 코인젝션 공정의 특성들이 제품 설계자나 공정 엔지니어들을 고민하게 만들고 있다. 적당한 해석툴 없이 금형제작자들은 게이트위치를 최적화하고 코어층의 두께를 최대화하기 위해 근근히 노력해왔다.

3D해석을 통한 가스와 워터 인젝션 공법의 성공적인 개발을 바탕으로 Moldex3D R11 에서는 코인젝션 공정에적용되는 완벽한 솔루션을 제공하고 있으며, 다음과 같은 이점들을 가지고 있다.

  • 적당한 스킨/코어층의 확보하기 위한 게이트 위치 변경이 쉽게 가능하다.
  • 스킨층의 두께 결과가 제공된다; 코너링 효과 같은 스킨 재료의 비대칭적인 분포라도 예측이 가능하다.
  • 코어가 penetration되는 위치의 예측은 설계자들이 코어 함량을 최대화하는데 도움을 준다. Breakout 공정을 잘 제어하기 위해, penetration 후에 코어의 용융 선단 진행 모습도 시뮬레이션할 수 있다.
  • 스킨/코어의 사출속도, 온도나 딜레이 타임 같은 공정 조건의 효과 또한 해석을 통해 확인할 수 있다.
  • 제품의 스킨/코어 분포와 상대적인 stiffness 에 기인하는 변형 예측 또한 가능하다. 기본적인
    stiffness 에 대한 정보가 자체 stress solver 나 기타 구조해석 프로그램에서 사용될 수 있도록 출력 가능하다.
  • Material wizard는 공정 조건이나 점도에 따른 전단 속도 같은 유변학적 특성이 잘 매칭되는가를 비교할 수 있는 툴을 제공한다. 불균일한 스킨/코어층의 분포에
    기인하는 비대칭적인 수축 때문에 발생하는 변형을 막기 위해 PVT 특성 또한 비교해 볼 수 있다.

재료 특성을 비교하는 단계는 Tips and Tricks 세션에서 확인 가능하다.

skin and core material inside the cavity그림 1. 캐비티 내에서의 스킨과 코어 재질의 3차원 분포
그림 2. 다점 게이트 적용 도어 판넬 부품에서의 스킨층 두께 예측
그림 3. Breakthrough가 발생되는 위치와 코어 함량 예측. Breakthrough 발생 후 코어의 용융 선단 진행이시뮬레이션 가능하다.

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